ابحاث طلابية

العنصر الكيميائي الفليروفيوم ( Flerovium ) و رمزه ( Fl ) 

في الكيمياء يعد عنصر الفليروفيوم (Flerovium) عبارة عن أحد العناصر الكيميائية برمز Flورقم ذري مقداره 114 في الجدول الدوري، حيث يصنف الفليروفيوم على أنه أحد معادن ما بعد الانتقال، ومن المتوقع أن يكون على شكل مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.

اكتشاف عنصر الفليروفيوم   الفليروفيوم هو أحد عناصر ما بعد اليورانيوم مُنتَج صناعياً برقم ذري 114، في عام 1999 ميلادي، أنتج العلماء في المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا الواقعة في روسيا ومختبر لورانس ليفرمور الوطني في ليفرمور الواقع في كاليفورنيا ذرات الفليروفيوم من خلال عملية اصطدام ذرات الكالسيوم 48 بأهداف من نظير البلوتونيوم 244 والنظير 242.

 

ثم بعد تتحلل ذرات الفليروفيوم من خلال عملية انبعاث جسيم ألفا (نواة الهيليوم) إلى ذرات الكوبرنيسيوم، أن أطول نظير للفلروفيوم له وزن ذري 289 وعمر نصف يبلغ 0.97 ثانية، وهناك ثلاثة نظائر أخرى منه لها فترات نصف عمر 0.52 و 0.51 و 0.16 ثانية.

كان يُنظر إلى فترات نصف العمر الطويلة هذه على أنها “شواطئ” أو “جزيرة الاستقرار”، وهو مصطلح يشير إلى الذرات التي تحتوي على عدد معين من البروتونات والنيوترونات، والتي تجعلها أكثر استقرارًا من عناصر ما بعد اليورانيوم الأخرى، ومع ذلك تشير الحسابات النظرية إلى أن نظير الفليروفيوم الذي لم يتم إنتاجه بعد بوزن ذري يبلغ 298 هو “ذروة” الجزيرة، وربما قد تكون الخصائص الكيميائية للفلروفيوم مماثلة لتلك الخاصة بالرصاص.

 

لا يوجد الفيروفيوم بشكل طبيعي في القشرة الأرضية، حيث تم تسمية الفليروفيوم لمختبر (Flerov) للتفاعلات النووية التابع للمعهد المشترك للأبحاث النووية (JIRN)، وفي عام 1999 ميلادي قام تعاون بين علماء من المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا ومختبر لورانس ليفرمور في الولايات المتحدة الأمريكية بتصنيع الفليروفيوم.

 

استخدموا تجارب التفاعل النووي لإنتاج 287 في النهاية عن طريق القصف المتقاطع لـ 48Ca مع كل من (زوجي- A) 242Pu و (فردي- A) 245 سم، كما أن النوكليدات الوسيطة 283Cn لوحظت بخصائص اضمحلال معروفة أسست تخليق الفليروفيوم، لا يوجد لدى الفليروفيوم تطبيقات نظيرية معروفة بصرف النظر عن البحث العلمي.

 

في يونيو 2011 ميلادي تم التعرف على اكتشاف العنصر 114 من قبل الاتحا�� الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) والاتحاد الدولي للفيزياء البحتة والتطبيقية (IUPAP)، حيث أطلق عليه المكتشفون اسم الفليروفيوم على اسم الفيزيائي الروسي جورجي فليروف في ديسمبر 2011 ميلادي في انتظار موافقة IUPAC.

 

معلومات عامة عن عنصر الفليروفيوم   الفليروفيوم عنصر اصطناعي مشع لا يُعرف عنه سوى القليل، ويصنف على أنه معدن ومن المتوقع أن يكون صلبًا في درجة حرارة الغرفة، يحتوي الفليروفيوم على خمسة نظائر بنصف عمر معروف.   يعتمد الوزن الذري لعناصر عبر اليورانيوم التي يصنعها الإنسان على النظير الأطول عمراً، حيث يجب اعتبار هذه الأوزان الذرية مؤقتة، لأنه من المحتمل إنتاج نظير جديد بعمر نصف أطول في المستقبل.

 

استخدامات عنصر الفليروفيوم: لم يتم صنع سوى عدد قليل من ذرات الفليروفيوم وهي تستخدم فقط في الدراسة العلمية.   من المتوقع أن يكون لعنصر الفليروفيوم خصائص مماثلة لتلك الخاصة بالرصاص والقصدير، ويمكن أن يتم تصنيع الفليروفيوم عن طريق قصف أهداف بلوتونيوم 244 بالكالسيوم 48 حزمة ثقيلة.

 

أما بالنسبة للتطبيقات: ليس لدى الفليروفيوم أي تطبيق معروف ولا يُعرف عنه سوى القليل.   الفليروفيوم في البيئة: لا يوجد الفليروفيوم بشكل طبيعي على الأرض إذ يتم تصنيعه بالكامل في المختبرات.

 

الآثار الصحية للفلروفيوم: نظرًا لأنه عنصر غير مستقر للغاية فإن أي كمية يتم تكوينها ستتحلل إلى عناصر أخرى بسرعة كبيرة بحيث لا يوجد سبب لدراسة آثارها على صحة الإنسان.   التأثيرات البيئية للفلروفيوم: نظرًا لعمره النصفي القصير للغاية (حوالي 21 ثانية) فلا يوجد سبب للنظر في تأثيرات الفليروفيوم في البيئة.

 

الفليروفيوم هو عبارة عن عنصر معاملات فائق الثقل وتم تصنيعه لأول مرة في عام 1998 ميلادي من قبل المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا، على الرغم من أن التوليف المتكرر في عام 1999 ميلادي كان ضروريًا لتأكيد الاكتشاف.   لم يتعرف (IUPAC) رسميًا على هذا الاكتشاف حتى عام 2011 ميلادي، بعد العمل الذي قام به كل من مختبرات (UC Berkeley) و (GSI) النووية في عام 2009 ميلادي والتي أنتجت بنجاح العديد من النظائر المختلفة للعنصر.

 

لقد تم تسمية العنصر بعد ذلك على اسم مختبر فليروف للتفاعلات النووية والذي سمي بدوره على اسم الفيزيائي السوفيتي جورجي فلاوروف الذي أدى عمله ونصائحه إلى حكومة الاتحاد السوفيتي إلى تطوير مشروع القنبلة الذرية لذلك البلد، وأصبح الاسم رسميًا في عام 2012 ميلادي.

 

إن أكثر النظائر المعرو��ة استقرارًا للفلروفيوم لها عمر نصف يبلغ 2.6 ثانية فقط، على الرغم من أنه قد تم اقتراح أن الأيزومرات النووية لهذا النظير قد يكون لها عمر نصف أطول، لقد تم تصنيع عدد قليل نسبيًا من ذرات الفليروفيوم، لذا فإن خواصه الكيميائية غير مفهومة جيدًا، وهي مسألة قيد التحقيق.

 

العنصر البدائي الأخير في الجدول الدوري بعمر مماثل لعمر الأرض هو عنصر البلوتونيوم، وهذا العنصر يوجد فقط بكميات ضئيلة في معدن يسمى الباستنايت، لقد تم إنتاج جميع العناصر التي تتجاوز (94-Pu) في تفاعلات الاندماج النووي في عدد قليل من المختبرات حول العالم وآخرها من تعاون دوبنا وليفرمور المستمر الذي أدى في عام 2004 ميلادي إلى اكتشاف عنصر الفليروفيوم.

 

تم إنتاج أربعة نظائر ��لعنصر 114 بأعد��د ذرية من 286 إلى 289 في سيكلوترون ثقيل الأيونات من تفاعلات الاندماج النووي بين حزم أيون (48Ca) وأهداف مصنوعة من عدة نظائر للبلوتونيوم أو الكوريوم.

 

يحتوي هذا العنصر الغريب فائق الثقل على شحنة نووية عالية بحيث أنه لا يمكن أن يتم إنتاج إلا ذرة واحدة فقط في كل مرة عن طريق عملية الاندماج على مدى عدة أشهر، وهي فترة زمنية طويلة إلى حد ما مقارنةً بانحلاله النووي والذي يقع في نطاق الثواني.

 

الفليروفيوم مثير في عدة جوانب، وعلى وجه الخصوص قد يساعد في فهم المادة النووية في حدود البروتون العالية، وفي البحث عن جزيرة الاستقرار مع نظائر ذات استقرار نووي عالٍ في نطاق معين من البروتونات والنيوترونات.

 

تتكون النواة الذرية من بروتون وقذائف نيوترونية، مما يمنح العنصر استقرارًا معينًا، لأكثر من أربعة عقود تم توقع إغلاق الغلاف عند (Z = 114) للبروتونات وعند (N = 184) للنيوترونات، ومع ذلك على الرغم من أن معظم العلماء قد اتفقوا منذ فترة طويلة على رقم إغلاق الغلاف النيوتروني، إلا أن إغلاق غلاف البروتون يعتمد كثيرًا على النموذج المستخدم لتحديد البنية النووية الأساسية.   على عكس الهيكل الإلكتروني يصعب نمذجة التفاعلات القوية بين النيوكليونات بدقة، كما تم توقع إغلاق الغلاف عند (Z = 120) أو 122 أو حتى 126، ولذلك يلزم إجراء قياسات دقيقة لخصائص الانحلال الإشعاعي للعناصر فائقة الثقل لتحسينها.

Source: العنصر الكيميائي الفليروفيوم ( Flerovium ) و رمزه ( Fl ) – مدونة المناهج السعودية

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى

أنت تستخدم إضافة Adblock

برجاء دعمنا عن طريق تعطيل إضافة Adblock